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高速水洞则是从事水下大型航行器流体力学研究的大型实验设备，在航行器研制过程中起到了巨大的作用。可以承担大量的水下航行器相关实验研究任务，为多种型号的水下航行器的技术攻关做出突出贡献。
图1.4水洞基本模型
1.2本文研究的主要内容
本文是对旋转式高速水洞进行设计。与传统小型低速水洞相比，该系统实验装置的体积远远大于我们常见的水洞实验装置。其要求实验装置的旋转半径为5m,这就意着这个实验台的占地面积会显得更大，而且要求试件或者水的速度要达到30m/s。因此整个实验装置的受力状况会相当复杂，冲击也会相当巨大，对于周围环境的影响也是非常巨大。当然其的作用也会是更加巨大，它可以运用于水下大型高速航行器的制造与研究。
旋转式高速水洞的与传统水洞的最大区别就在于其的高速化。而本为所要达到的30m/s的速度也是传统水洞装置远远不能及的。为达到水与试件之间30m/s的相对速度，我们可以采取两种方法。第一种就是水运动，在环形水池中，使用3——5个叶片对水进行搅动，使水运动起来，而试件保持不动；另一种则是试件运动，我们利用旋臂带动试件旋转运动，达到30m/s的速度，而保持水不动，这也是本课题研究的主要内容，旋转式高速水洞的动潜体式旋臂系统的设计。
本课题主要完成旋转式高速水洞中的动潜体式旋臂系统的设计。针对旋转式高速水洞体现的特点旋转式和高速，而造成旋臂系统受力大，稳定性差。因此设计过程中要重点强调旋臂的强度与刚度。
本课题研究旋转式高速水洞的动潜体式旋臂系统的设计，主要完成动潜体式旋臂系统结构设计，以及动潜体式旋臂系统技术设计。其中要求旋转直径为10m，试件的直径小于100mm。由此锻炼和检验学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力和独立工作能力。
通过资料调研了解高速水洞的基本特性以及动潜体式旋臂系统的优点和缺点，以及他们运用的领域。然后分析水洞中旋臂系统所处环境，确认旋臂的受力条件，选择速度的要求以及其他技术要求，计算旋臂结构的应力变化以及强度要求。根据分析计算，设计旋臂的具体结构并且选择符合要求的旋臂材料。最终通过工程图，将具体的设计理念展示出来。
本文根据相关研究工作的背景和实际意义，在查阅并参考大量相关的国内外文献、了解了该学术研究领域的现状及发展趋势的基础上，利用前人的理论和方法，并进行资料调研、系统设计、性能分析、工程制图等方面的训练。具体设计水洞的部件有收缩段和扩张段，这两段都对试验段的流场品质有重要的影响。但是目前关于水洞设计和数值计算模拟的研究很少，而大部分研究只限于低速水洞。本课题针对旋转式高速水洞的动潜体式旋臂系统的设计模拟航行器在水下高速运行时的流场状况，以达到该状态下流体力学的之际效果。希望通过本课题，能够加深对高速水洞系统的了解，对流体力学研究的了解。希望能利用对旋转式高速水洞的动潜体式旋臂系统的设计使得高速水洞系统的发展能贡献自己的一份力量。
针对本课题的具体情况，应该参考相关文献，利用机械设计、机械制造、流体力学、材料力学、理论力学等有关知识，综合运用所学知识，立足于解决设计模拟和仿真计算的实际工程问题，同时也应尽力深入研究，寻求更好的解决方法，提高学习研究能力。
本文所涉及到的具体旋转式高速水洞的动潜体式旋臂系统的设计包括一下几个方面。
(1)对旋转式高速水洞的动潜体式旋臂系统进行运动分析；
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